Laporan Praktikum Bandul Reversibel [PDF]

Citation preview

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II GERAK HARMMONIS SEDERHANA PADA BANDUL REVERSIBEL



Tanggal Praktikum Waktu Praktikum Tanggal Pengumpulan



: 14 Maret 2016 : 13.30 – 15.00 WIB : 21 Maret 2016



Nama : Fina Nahdiyya NIM : 11150163000040 Kelompok/Kloter : 6 (enam)/ 1 (satu) Nama Anggota : My Gempita Fitriyani (1115016300009) Kelas : Pendidikan Fisika 2A



LABORATORIUM OPTIK PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2016



Gerak Harmmonis Sederhana pada Bandul Reversibel A. Tujuan Praktikum 1. Memahami konsep bandul reversibel 2. Dapat menentukan percepatan gravitasi 3. Menentukan grafik periode terhadap simpangan B. Dasar Teori Bandul fisis digunakan untuk menggambarkan gerakan berayun dari bandul yang disebabkan oleh gravitasi. Untuk membuat bandul (pendulum), beratnya (m.g), tergantung dari titik tetap, disebut pivot. Dengan menarik pendulum kembali dan melepaskan, itu akan berayun bolak-balik karena tarikan gravitasi dan tegangan di sepanjang tali atau kawat yang menggantungkan berat tadi. Gerakan ini terus berlanjut sebagai akibat inersia. Menurut hukum dasar inersia, ketika benda dalam keadaan istirahat atau bergerak, ia akan terus dalam keadaan itu kecuali ditindaklanjuti oleh kekuatan eksternal. Dalam kasus bandul fisis, bandul akan terus berayun kecuali kekuatan eksternal bertindak untuk menghentikannya. Karena tidak ada kekuatan eksternal bertindak di atasnya, itu dapat terus berayun tanpa batas melalui busur yang sama. Aksi pendulum adalah contoh yang baik dari kekekalan energi mekanik. Ini hukum fisika menyatakan bahwa energi di dalam sistem selalu tetap konstan. Dengan kata lain, jumlah energi selalu sama dan energi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan. Ada berbagai jenis energi yang menyatakan bahwa sebuah objek dapat dalam bentuk, seperti energi kinetik, potensial, kimia, nuklir dan termal. Energi Potensial dan kinetik, atau gerak, merupakan energi keadaan adalah mereka yang diukur dan diamati dalam bandul fisika. Ketika pendulum berayun, energi keadaan yang berubah berdasarkan tempat di busur benda, tapi semuanya tetap sama dalam jumlah total potensial dan kinetik energi benda – dengan kata lain, energi kekal. Pada titik tertinggi bandul, ia tidak memiliki kecepatan dan semua energi dalam sistem adalah energi potensial. Ketika jatuh melalui busur, benda memperoleh energi kinetik dan kecepatan sambil kehilangan energi potensial. Setelah melewati bagian



bawah busur, ia mulai lambat dan kehilangan energi kinetik sambil mendapatkan energi potensial dan ketinggian. Meskipun energi kinetik dan potensial bervariasi, pengukuran fisika bandul menunjukkan bahwa total tetap sama di semua titik di busur pendulum. Dalam bandul fisis, hambatan udara dan gesekan diasumsikan tidak ada pada benda. Karena energi dari sistem bandul adalah kekal, dikatakan memiliki gerak terus-menerus, yang dapat dilanjutkan tanpa batas selama tidak ada energi yang hilang ke objek atau lingkungan lainnya. Fakta bahwa pendulum terus berayun dengan cara yang sama dari waktu ke waktu adalah mengapa hal itu digunakan dalam jam untuk menjaga waktu, dan pada awalnya digunakan untuk melakukan pengukuran gaya gravitasi. C. Alat Dan Bahan No



Gambar



Nama Alat dan bahan



. 1



Busur Derajat



2



Statif



3



Timer Counter



4



Beban Bebas



5



Sensor



6



Batang Besi



D. Langkah Kerja Periode a (Ta) No 1



Gambar



Langkah Kerja Persiapkan alat



dan



bahan.



Dan



rangkai seperti pada gambar



2



Mulai praktikum sesuai dengan yang tertera pada modul praktikum



3



Perhatikan sensor. Jangan sampai batang tidak melewati sensor



4



Mulai.



Diawali dengan mengukur



simpangan dengan busur derajat. Dan perhatikan timer counter yang sudah di atur sistem nya.



Periode b (Tb) No 1



Gambar



Langkah Kerja Persiapkan alat dan bahan. Dan rangkai seperti pada gambar



2



Mulailah dengan sim Persiapkan alat dan bahan. Dan rangkai seperti pada gambarangan 5cm sam Persiapkan alat dan bahan. Dan rangkai seperti pada gambarai 45cm.



3



Lakukan praktikum sesuai pada gambar



4



Setelah praktikum selesai. rapihkan kembali alat dan bahan.



E. Data Percobaan No 1 2 3 4 5 6 7 8 9



Y (cm)



Waktu



5 cm 10 cm 15 cm 20 cm 25 cm 30 cm 35 cm 40 cm 45 cm



(Ta) 14.98 14.46 13.59 27.14 27.87 14.40 14.12 14.26 14.63



10



getaran Waktu 10 getaran (Tb) 14.36 14.10 14.04 13.98 13.99 13.5 20.58 14.1 14.21



F. Pengolahan data a. Periode (T = t/n) Ta



Tb 1. T1a =14.98 /10 = 1.498



1. T1b =14.36 /10 = 1.436



2. T2a = 14.46/10 = 1.446



2. T2b =14.10 /10 = 1.410



3. T3a= 27.87/10 = 2.787



3. T3b =14.04 /10 = 1.404



4. T4a = 27.14/10 = 2.714



4. T4b =13.98 /10 = 1.398



5. T5a = 14.46/10 = 1.446



5. T5b =13.99 /10 = 1.399



6. T6a = 14.40/10 = 1.440



6. T6b =13.5 /10 = 1.35



7. T7a = 14.12/10 = 1.412



7. T7b =20.58 /10 = 2.058



8. T8a = 14.26/10 =1.426



8. T8b =14.1 /10 = 1.41



9. T9a = 14.63/10 = 1.463



9. T9b =14.21 /10 = 1.421



b. Percepatan gravitasi



g=



4. π 2 . L Ta 2



Ta



Tb



4.3.14 2 .0 .05 m g= =0.88 2 s 1.498



4.3.14 2 .0 .05 m g= =0.96 2 s 1.436



g=



4.3.14 2 . L m =1.89 2 s 1.446



g=



4.3.14 2 .0 .1 m =1.98 2 s 1.410



g=



4.3.14 2 .0 .15 m =3.2 2 s 1.359



g=



4.3.14 2 .0 .15 m =3 2 s 1.404



g=



4.3.14 2 .0 .2 m =1.07 2 s 2.714



g=



4.3.14 2 .0 .2 m =4.04 2 s 1.398



g=



4.3.14 2 .0 .25 m =1.27 2 s 2.787



g=



4.3.14 2 .0 .25 m =5.04 2 s 1.399



g=



4.3.14 2 .0 .9 m =5.71 2 s 1.440



g=



4.3.14 2 .0 .3 m =6.49 2 s 1.35



g=



m 4.3.14 2 .0 .35 =¿ 6.92 2 s 1.412



g=



4.3.14 2 .0 .35 m =6.58 2 s 2.098



g=



4.3.14 2 .0 .4 m =7.14 2 s 1.486



g=



4.3.14 2 .0 .4 m =7.93 2 s 1.41



g=



4.3.14 2 .0 .45 m =8.29 2 s 1.463



g=



4.3.14 2 .0 .45 m =12.49 2 s 1.421



G. Tugas Pasca 1. Hitunglah percepatan gravitasi 2. Menurut anda. Untuk apa beban A di pasang 3. Adakah pengaruh beban A dan B pada praktikum ini 4. Buatlah grafik Ta dan Tb terhadap y. cari perpotongan kedua grafik tersebut. Dan tentuksn nilai titik potongnya sebagai periode T! 5. Mengapa ada momen inersia pada bandul fisis dan tidak di sederhana? Jawaban! 1. Berikut adalah percepatan gravitasinhya Ta



Tb m g1 = 0.88 s



g1 = 0.96



m s



m g2 = 1.89 s



g2 = 1.98



m s



m g3 = 3.2 s



g3 = 3



m g4 = 1.07 s



g4 = 4.04



m s



m g5 = 1.27 s



g5 = 5.04



m s



m g6 = 5.71 s



g6 = 6.49



m s



m g7 = 6.92 s



g7 = 6.58



m s



g8 = 7.93



m s



m s



g8 = 7.14



m s



g9 = 8.29



m s



g9 = 12.49



m s



2. Beban A di pasang untuk mengetahui γ 0 , karena jarak beban a sampai mata pisau pertama berjarak 11 cm.maka dari itu kami tentukan sebagai ya. 3. Tidak. Beban tidak berpengaruh. Untuk menentukan gravitasi pada bandul fisis salah satunya. Kita tidak memerlukan massa; g=



4. π 2 . L Begitupun Ta 2



untuk mencari periode. Massa tidak dibutuhkan. Jadi dapat disimpulkan massa beban tidak berpengaruh pada praktikum ini.



Grafik perpotongan Ta dan Tb 30 25



Y (cm)



20 15 10 5



4.



0 5 cm



10 cm



15 cm



20 cm



25 cm



30 cm



35 cm



40 cm



45 cm



5. Terdapat momen inersia pada praktikum bandul fisis dikarenakan pada praktikum ini menggunakan batang besi dimana batang besi keras itu adalah benda tegar. H. Pembahasan



Pada



percobaan



ini



yaitu



menggunakan



ayunan



fisis



dimana



menggunakan sebuah beban yang dipasang pada sebuah batang sebagai porosnya. Untuk mendapatkan data yang bervariasi letak beban diubah-ubah sehingga jarak ke pusat massa berbeda-beda. Kemudian beban diayunkan dan dihitung waktu yang dibutuhkan untuk mencapai 10 kali ayunan. Pada ayunan massa beban dan batang dapat diabaikan. Ada bebrapa faktor yang menjadi penyebab kesalahan ini, selain karena adanya kurang teliti dalam pengambilan data, ada kemungkinan kesalahan dalam menggunakan rumus. Secara teori pada bandul fisis berat beban tidak diabaikan. Penentuan gravitasi melalui pengamatan yang dilakukan pada bandul ralanya tidak terlalu jauh menyimpang teori. Sudut simpangan sangat berpengaruh terhadap ayunan yang dilakukan, sebab jika sudutsimpangannya besar maka jumlah waktu ayunan yang diperoleh kecil sehingga gravitasi labih kecil. Gravitasi yang diperoleh dalam praktikum ini memiliki hasil yang sangat jauh berbeda dengan nlai gravitasi secara teoritik. Hal ini disebabkan karena human error. Seperti pada saat mengukur jarak antara mata pisau dengan beban dan pada saat menggunakan timer counter yang tidak berjalan secara bersmaan dengan ayunan. I. Kesimpulan Dari data pengamatan maka dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Percepatan gravitasi pada suatu tempat dapat diukur dengan melakukan percobaan gerak harmonik pada bandul reversibel. 2. Periode pada gerak harmonik sederhana tidak dipengaruhi oleh besarnya massa benda. 3. Semakin kecil jarak beban dari mata pisau maka semakin besar waktu yang dihasilkan begitu juga sebaliknya. J. Komentar Adapun komentar setelah mengikuti praktikum ini adalah sebagai berikut:



1. Untuk praktikan agar lebih memahami materi yang akan di ujikan pada saat praktikum. 2. Pada saat praktikum terganggu oleh praktikum yang lain karena tempat praktikum yang terbatas. K. Daftar Pustaka Giancoli, Douglas C. 1998. Fisika Edisi Kelima Jilid 1. Erlangga: Jakarta. Halliday, David. 1978. Fisika Jilid 1 Edisi Tiga. Erlangga: Jakarta. Young, Hugh D & Roger A. 2001. Fisika Universitas. Erlangga: Jakarta.